Makalah Translasi
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Translasi dalam genetika
dan biologi molekular adalah proses
penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA
menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida
atau protein.
Transkripsi
dan Translasi merupakan dua proses utama yang menghubungkan gen ke protein. Translasi
hanya terjadi pada molekul mRNA, sedangkan rRNA dan tRNA
tidak ditranslasi. Molekul mRNA yang merupakan salinan urutan DNA menyusun suatu
gen dalam bentuk kerangka baca terbuka. mRNA membawa informasi urutan asam
amino.
Proses‐proses translasi
(inisiasi, elongasi, dan terminasi) pada bakteria dan eukariot. Walaupun
arsitektur ribosom bakteria dan eukariot mirip, ada perbedaan jelas dalam hal
cara bagaimana translasi dilakukan oleh dua kelompok organisme ini. Perbedaan
yang paling penting terjadi pada tahap awal translasi (pembentukan kompleks
inisiasi translasi), yaitu ketika ribosom mengikat pada mRNA, tepatnya pada
posisi sebelah hulu (upstream) kodon inisiasi.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan
masalah yang telah disusun adalah:
1. Proses
terjadinya translasi?
2. Tahap
inisiasi translasi pada bakteri?
3. Tahap
inisiasi translasi pada eukariot?
1.3 Tujuan Penulisan
Tujuan dari
makalah ini yaitu untuk dapat memberikan wacana bagi pembaca tentang proses terjadinya
translasi, tahap inisiasi translasi pada bakteri dan juga pada eukariot.
Disamping itu makalah ini disusun sebagai tugas mata kuliah biokimia.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1 Proses Terjadinya Translasi
Proses translasi
berupa penerjemahan kodon
atau urutan nukleotida yang terdiri atas tiga nukleotida
berurutan yang menyandi suatu asam amino
tertentu. Kodon pada mRNA akan berpasangan dengan antikodon
yang ada pada tRNA. Setiap tRNA mempunyai antikodon yang spesifik. Tiga
nukleotida di anti kodon tRNA saling berpasangan dengan tiga nukleotida dalam
kodon mRNA menyandi asam amino tertentu. Proses translasi dirangkum dalam tiga
tahap, yaitu inisiasi, elongasi (pemanjangan) dan terminasi (penyelesaian). Translasi
pada mRNA dimulai pada kodon pertama atau kodon inisiasi translasi berupa ATG
pada DNA atau AUG pada RNA. Penerjemahan terjadi dari urutan basa molekul (yang
juga menyusun kodon-kodon setiap tiga urutan basa) mRNA ke dalam urutan asam
amino polipeptida. Banyak asam amino yang dapat disandikan
oleh lebih dari satu kodon. Tempat-tempat translsasi ini ialah ribosom,
partikel kompleks yang memfasilitasi perangkaian secara teratur asam amino
menjadi rantai polipeptida. Asam amino yang akan dirangkaikan dengan asam amino
lainnya dibawa oleh tRNA. Setiap asam amino akan dibawa oleh tRNA yang spesifik
ke dalam kompleks mRNA-ribosom. Pada proses pemanjangan ribosom akan bergerak
terus dari arah 5'3P ke arah 3'OH sepanjang mRNA sambil merangkaikan asam-asam
amino. Proses penyelesaian ditandai denga bertemunya ribosom dengan kodon akhir
pada mRNA.
2.2 Tahap Inisiasi Pada Bakteri
Proses inisiasi
diawali ketika subunit kecil ribosom, bersamaan dengan faktor inisiasi IF3
mengikat pada situs pengikatan ribosom (ribosome binding site), juga dikenal
sebagai urutan Shine‐ Dalgarno
(Shine‐Dalgarno sequence). Urutan
Shine‐Dalgarno ini, yang
mempunyai urutan konsensus 5′‐AGGAGGU‐3′ pada E. Coli. Urutan
Shine‐Dalgarno terletak
kurang lebih 3–10 basa di sebelah hulu kodon inisiasi (titik awal translasi).
Situs pengikatan ribosom ini komplemen dengan daerah ujung 16S rRNA. Selain
mengikat situs pengikatan ribosom, subunit kecil ribosom juga mengikat kodon
inisiasi. Kodon inisiasi biasanya adalah 5′‐AUG‐3′, yang menyandi
metionin, walaupun kadang‐kadang
kodon 5′‐GUG‐3′ and 5′‐UUG‐3′ juga digunakan
sebagai kodon inisiasi. Ketiga kodon ini dikenali oleh tRNA inisiator yang
sama. Pada awalnya tRNA inisiator mengikat metionin, selanjutnya metionin
tersebut dikonversi menjadi N‐formilmetionin.
tRNAiMet
inisiator dibawa ke subunit kecil ribosom oleh faktor inisiasi kedua, IF‐2, bersama molekul GTP
(molekul sebagai sumber energi pada tahap akhir inisiasi). Perlu diingat bahwa
tRNAiMet hanya dapat mengenali kodon inisiasi, tRNAiMet tidak dapat mengenali
kodon 5′‐AUG‐3′ internal pada mRNA. Tahap
inisiasi translasi diakhiri setelah faktor inisiasi, IF‐1, mengikat kompleks
inisiasi ini. Peran faktor inisiasi IF‐1
tidak jelas, tetapi diduga memicu perubahan konformasi kompleks inisiasi
sehingga memungkinkan subunit besar ribosom menempel pada kompleks ini.
Penempelan subunit besar, membutuhkan energi yang diperoleh dari hidrolisis
GTP, menyebabkan pelepasan faktor-faktor inisiasi translasi.
2.3 Proses Inisiasi Pada Eukariot
Oleh karena
hanya sedikit mRNA eukariot yang mempunyai situs pengikatan ribosom, maka
pengikatan awal subunit kecil ribosom terjadi pada ujung 5′ mRNA dan kemudian
melakukan pergeseran posisi (scanning) sampai mencapai kodon inisiasi. Proses
ini memerlukan banyak faktor inisiasi dan beberapa faktor inisiasi ini masih
belum diketahui fungsinya.
Tahap pertama
meliputi pembentukan kompleks pre‐inisiasi
(pre‐initiation complex).
Struktur ini terdiri dari subunit 40S ribosom, ‘ternary complex' yang tersusun
dari faktor inisiasi eIF‐2
yang terikat tRNAMet inisiator, molekul GTP, dan tiga faktor eIF‐1, eIF‐1A, eIF‐3. Seperti pada
bakteria, tRNA inisiator ini tidak mengenali kodon internal 5′‐AUG‐3′. Berbeda dengan
bacteria, tRNA inisiator eukariot diaminoasetilasi dengan metionin normal,
bukan oleh N‐formilmetionin.
Kompleks pre‐inisiasi selanjutnya
bergabung dengan ujung 5′ the mRNA. Tahap ini memerlukan kompleks pengikatan
tudung (cap binding complex), kadang‐kadang
disebut eIF‐4F,
yang terdiri dari faktor inisiasi eIF‐4A,
eIF‐4E dan eIF‐4G. Faktor inisiasi eIF‐4G berfungsi sebagai
jembatan antara eIF‐4E
(yang terikat pada tudung) dan eIF‐3
(yang terikat pada kompleks pre‐inisiasi)
(Hentze, 1997). Hasil dari tahap ini adalah kompleks pre‐inisiasi menjadi
terikat pada daerah ujung 5′ mRNA. Pengikatan ini juga dipengaruhi oleh ekor
poli (A) ujung 3′ mRNA. Interaksi ini diduga dimediasi oleh protein PADP (polyadenylate‐binding protein), yang
terikat pada ekor poli(A).
Setelah kompleks
pre‐inisiasi mengikat ujung
mRNA, kompleks ini sekarang disebut kompleks inisiasi (initiation complex),
harus menggeserkan posisinya (scanning) sepanjang mRNA sampai mencapai kodon
inisiasi. Daerah yang harus dipindai (scanning) ini, disebut daerah leader mRNA
eukariotik, panjangnya dapat beberapa puluh, atau bahkan ratusan nukleotida dan
seringkali mengandung daerah yang membentuk struktur tusuk konde (hairpins) dan
struktur pasangan basa lain. Ada dugaan, struktur tersebut dihilangkan oleh
kombinasi faktor inisisiasi eIF‐4A
dan eIF‐4B. Faktor inisiasi eIF‐4A, dan mungkin juga
eIF‐4B, mempunyai aktivitas
helikase yang dapat memutuskan ikatan basa intramolekuler mRNAhas sehingga
dapat melapangkan jalan kompleks inisiasi. Kodon inisiasi, yang biasanya 5′‐AUG‐3′ pada eukariot, dapat
dikenali sebab urutan ini terdapat dalam urutan konsensus pendek, 5′‐ACCAUGG‐3′, yang dikenal
sebagai konsensus Koza (Kozak consensus).
Ketika kompleks
inisiasi telah menduduki kodon inisiasi, subunit besar ribosom akan mengikat
kompleks inisiasi ini. Seperti pada bakteria, tahap ini memerlukan hidrolisis
GTP dan pelepasan faktor‐faktor
inisiasi. Faktor inisiasi terakhir yang terlibat pada tahap ini adalah eIF‐5 (yang membantu
pelepasan faktor‐faktor
inisiasi lain) dan eIF‐6
(yang bergabung dengan subunit besar yang tidak terikat dan mencegah untuk
menempel pada subunit kecil di dalam sitoplasma).
BAB
III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Adapun
kesimpulan yang dapat diperoleh dari makalah ini adalah: proses translasi berupa
penerjemahan kodon
atau urutan nukleotida yang terdiri atas tiga nukleotida
berurutan yang menyandi suatu asam amino
tertentu. Selain mengikat situs pengikatan ribosom, subunit kecil ribosom juga
mengikat kodon inisiasi. Ketika kompleks inisiasi telah menduduki kodon
inisiasi, subunit besar ribosom akan mengikat kompleks inisiasi ini. Seperti
pada bakteria, tahap ini memerlukan hidrolisis GTP dan pelepasan faktor‐faktor inisiasi. Faktor
inisiasi terakhir yang terlibat pada tahap ini adalah eIF‐5 (yang membantu
pelepasan faktor‐faktor
inisiasi lain) dan eIF‐6
(yang bergabung dengan subunit besar yang tidak terikat dan mencegah untuk
menempel pada subunit kecil di dalam sitoplasma).
3.2 Saran
Mengingat keterbatasan pengetahuan dan keterampilan yang
dimiliki oleh penulis, maka untuk mendapat pemahaman yang lebih mendasar lagi,
disarankan kepada pembaca untuk membaca literatur-literatur yang telah dilampirkan.
Dengan demikian pula diharapkan adanya saran dan kritik yang bersifat membangun
dari pembaca, agar makalah ini dapat memberikan pengetahuan tentang translasi
pada mata kuliah biokimia.
DAFTAR PUSTAKA
0 komentar: